新型装配式桥梁下部结构制造技术

本发明专利技术公开了一种新型装配式桥梁下部结构，包括由型钢立柱内芯和浇筑在周围的混凝土加强层构成的桥墩立柱，其内芯顶部延伸至混凝土加强层以外形成顶部承插段，底部延伸至混凝土加强层以外形成底部承插段；盖梁上设置有墩帽，墩帽内开设有与顶部承插段相配合的顶部承插槽；承台为现浇钢筋混凝土结构，其上设置有与底部承插段相配合的底部承插槽；灌注加固层为灌注在由顶部承插段与顶部承插槽形成的顶部插接缝、以及由底部承插段与底部承插槽形成的底部插接缝内的高强无收缩水泥灌浆料层。本发明专利技术通过大尺寸的型钢立柱内芯承插段与盖梁、承台分别进行承插连接，降低了施工精度要求，简化了施工工艺，大幅缩短了施工周期。

New prefabricated bridge substructure

【技术实现步骤摘要】
新型装配式桥梁下部结构
本专利技术涉及桥梁建造
，尤其是涉及一种新型装配式桥梁下部结构。
技术介绍
桥梁下部结构用于支撑桥梁上部结构并把上部结构传来的荷载安全的传到地基基础上，以达到共同受力的目的。传统施工多采用现浇钢筋混凝土施工工艺，其需要在施工现场搭设支架，对周边道路交通通行影响较大；后期需对现浇钢筋混凝土结构进行养护，导致施工周期长；整体标准化程度低，质量可控性较差，达不到绿色、文明施工的要求。为了克服以上缺点，国内外学者提出了采用装配式施工的技术路线，主要包括：由粘结后张预应力筋连接的装配式桥梁下部结构形式、钢筋焊接或搭接并采用湿接缝连接的装配式桥梁下部结构形式、灌浆套筒连接的装配式桥梁下部结构形式等装配式等。如图1a所示的由粘结后张预应力筋连接的装配式桥梁下部结构形式是通过后张预应力筋J将预制钢筋混凝土墩身连接成一个整体，为保证接缝耐久性能，墩柱接缝之间采用环氧树脂进行粘结，由于该结构形式存在预应力筋张拉灌浆工序，因此施工工序较为复杂，造价较高。如图1b所示的钢筋焊接或搭接并采用湿接缝连接的装配式桥梁下部结构形式是预制钢筋混凝土构件伸出一部分钢筋，伸出钢筋J1与相邻预制钢筋混凝土构件预留钢筋J2进行连接，该结构形式存在湿接缝作业，湿接缝处混凝土需保证足够养护时间，施工工期较长。如图1c所示的灌浆套筒连接的装配式桥梁下部结构形式是将带肋钢筋J3插入到预埋在混凝土构件内的灌浆套筒T，在吊装安装现场从预制构件外通过注浆管将灌注料注入套筒，完成预制构件钢筋的连接，但该下部结构形式主要构件灌浆套筒孔径较小，且设置根数较多，施工精度要求高，施工工艺复杂。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种具有构件标准化、施工快速化、绿色环保特点的新型装配式桥梁下部结构，可采取下述技术方案：本专利技术所述的新型装配式桥梁下部结构，包括桥墩立柱，包括型钢立柱内芯和浇筑在周围的混凝土加强层，所述型钢立柱内芯的顶部延伸至所述混凝土加强层以外形成顶部承插段，型钢立柱内芯的底部延伸至混凝土加强层以外形成底部承插段；盖梁，其为普通钢筋混凝土结构或者预应力钢筋混凝土结构，所述盖梁上设置有墩帽，所述墩帽内开设有与所述顶部承插段相配合的顶部承插槽；承台，其为现浇钢筋混凝土结构，所述承台上设置有与所述底部承插段相配合的底部承插槽；灌注加固层，其为灌注在由顶部承插段与顶部承插槽形成的顶部插接缝、以及由底部承插段与底部承插槽形成的底部插接缝内的高强无收缩水泥灌浆料层。所述型钢立柱内芯包括焊接成十字形结构的钢腹板，每块所述钢腹板的端面上分别焊接有与其相垂直的翼缘板；所述混凝土加强层的横断面为方形结构。所述型钢立柱内芯为圆筒形钢板，所述混凝土加强层的横断面为圆形结构。所述型钢立柱内芯的顶部承插段和底部承插段上设置有剪力钉。所述混凝土加强层和墩帽内均设置有竖筋和箍筋。本专利技术提供的新型装配式桥梁下部结构，桥墩立柱受力性能好，承载能力高，能优化减小预制桥墩立柱构件的断面尺寸，减轻预制构件的吊装重量；其通过大尺寸的型钢立柱内芯承插段与盖梁、承台分别进行承插连接，降低了施工精度要求，简化了施工工艺；同时，各构件进行连接时无需采用预应力筋连接，不存在预应力张拉灌浆工序，也无需设置钢筋混凝土湿节段，采用无湿接缝作业，因此大幅缩短了施工周期。附图说明图1a、1b、1c是现有装配式桥梁下部结构的装配示意图。图2是本专利技术的结构示意图。图3是图2中的A-A剖面图。图4a、4b是图2中的B-B剖面图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图2所示，本专利技术所述的新型装配式桥梁下部结构，由采用承插式结构的桥墩立柱、盖梁和承台组成。具体地，桥墩立柱，包括型钢立柱内芯1.1和浇筑在其周围的混凝土加强层1.2，型钢立柱内芯1.1的顶部延伸至混凝土加强层1.2以外形成顶部承插段1.3，型钢立柱内芯1.1的底部延伸至混凝土加强层1.2以外形成底部承插段1.4；盖梁2.1为普通钢筋混凝土结构或者预应力钢筋混凝土结构，其上设置有墩帽2.2，墩帽2.2内开设有与顶部承插段1.3相配合的顶部承插槽2.3；承台3.1为现浇钢筋混凝土结构，其上设置有与底部承插段1.4相配合的底部承插槽3.2。上述顶部承插段1.3和底部承插段1.4的长度、横截面尺寸均根据桥墩立柱受力情况具体确定。当顶部承插段1.3与顶部承插槽2.3、底部承插段1.4与底部承插槽3.2进行插装完毕后，在所形成的顶部插接缝和底部插接缝内灌注高强无收缩水泥灌浆料作为灌注加固层，以便使各预制构件之间形成有效连接。如图3所示，上述型钢立柱内芯1.1可采用焊接成十字形结构的钢腹板1.1a，每块钢腹板1.1a的端面上分别焊接有与其相垂直的翼缘板1.1b；此时，混凝土加强层1.2的横断面为方形结构（见图4a）。型钢立柱内芯1.1还可简单地采用圆筒形钢板1.1c，此时，混凝土加强层1.2的横断面为圆形结构（见图4b）。上述钢腹板1.1a、翼缘板1.1b和圆筒形钢板1.1c均由标准型号的钢材制成。为了增强型钢立柱内芯1.1与盖梁2.1和承台3.1的连接稳定性，在构成顶部承插段1.3和底部承插段1.4的钢板上焊接有剪力钉1.5。需要说明的是，对于前一种钢立柱内芯1.1，剪力钉1.5仅焊接在翼缘板1.1b上即可。为了提高整体结构的承载性能，混凝土加强层1.2和墩帽2.2内均设置有竖筋1.5和箍筋1.6，其与桥墩立柱和盖梁同时预制完成。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、对预制构件进行连接时无需设置现浇钢筋混凝土湿接段构造，能实现较高程度的装配预制化，使下部结构施工保持快速化、标准化、绿色环保等优点；2、预制桥墩立柱采用预制型钢混凝土结构，其是由型钢立柱内芯和浇筑在其周围的混凝土加强层构成的组合结构，作为承压构件时，因型钢周围混凝土的约束作用，克服了普通钢结构构架受压失稳的弱点，受力性能好，同时，型钢混凝土立柱的承载能力高于同截面尺寸的钢筋混凝土立柱承载能力1倍以上，具有承载能力高的特点；3、型钢混凝土桥墩立柱具有受力性能好，承载能力高的特点，在需具备相当承载能力的情况下，预制型钢混凝土桥墩立柱具有截面尺寸小，预制构件吊装重量轻的优点；4、预制构件间的连接方式通过设置预留承插槽，采用高强无收缩水泥灌浆材料填充承插槽与型钢立柱内芯承插段之间的空隙以实现预制构件之间的连接，该连接方式具有构造形式单一、整体性好、承插槽插入孔截面尺寸较大，便于吊装定位，施工工艺简便等优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型装配式桥梁下部结构，其特征在于：包括/n桥墩立柱，包括型钢立柱内芯和浇筑在周围的混凝土加强层，所述型钢立柱内芯的顶部延伸至所述混凝土加强层以外形成顶部承插段，型钢立柱内芯的底部延伸至混凝土加强层以外形成底部承插段；/n盖梁，其为普通钢筋混凝土结构或者预应力钢筋混凝土结构，所述盖梁上设置有墩帽，所述墩帽内开设有与所述顶部承插段相配合的顶部承插槽；/n承台，其为现浇钢筋混凝土结构，所述承台上设置有与所述底部承插段相配合的底部承插槽；/n灌注加固层，其为灌注在由顶部承插段与顶部承插槽形成的顶部插接缝、以及由底部承插段与底部承插槽形成的底部插接缝内的高强无收缩水泥灌浆料层。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型装配式桥梁下部结构，其特征在于：包括
桥墩立柱，包括型钢立柱内芯和浇筑在周围的混凝土加强层，所述型钢立柱内芯的顶部延伸至所述混凝土加强层以外形成顶部承插段，型钢立柱内芯的底部延伸至混凝土加强层以外形成底部承插段；
盖梁，其为普通钢筋混凝土结构或者预应力钢筋混凝土结构，所述盖梁上设置有墩帽，所述墩帽内开设有与所述顶部承插段相配合的顶部承插槽；
承台，其为现浇钢筋混凝土结构，所述承台上设置有与所述底部承插段相配合的底部承插槽；
灌注加固层，其为灌注在由顶部承插段与顶部承插槽形成的顶部插接缝、以及由底部承插段与底部承插槽形成的底部插接缝内的高强无收缩水泥灌浆料层。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，李海洋，王闪，孙东生，叶洪波，王一光，赵战涛，张斐，王宗磊，穆勇攀，冯旭，侯克鹏，刘树兵，孟斌，
申请(专利权)人：河南省交通规划设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41